Question

16．借助圖象探求化學(xué)原理是化學(xué)研究的常用方法．請你分析如圖圖象并回答問題．

（1）圖一是用等質(zhì)量氯酸鉀在有無催化劑條件下制氧氣的曲線圖，其中表示加入了催化劑的曲線是A（填“A”或“B”），該反應(yīng)方程式為2KClO₃$\frac{\underline{MnO_2}}{△}$2KCl+3O₂↑．
（2）圖二表示甲、乙、丙三種固體物質(zhì)的溶解度曲線（不含結(jié)晶水）．
①P點(diǎn)表示在t₂℃時，甲、乙飽和溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)都為20%；
②當(dāng)固體甲中混有少量的乙時，可采用降溫（填“蒸發(fā)”或“降溫”）結(jié)晶方法提純甲；
③將t₃℃時甲、乙、丙的飽和溶液分別降溫至t₁℃，所得溶液溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)由大到小的順序為乙＞甲＞丙．
（3）圖三表示向一定量的氯化銅和稀鹽酸混合溶液中，逐滴加入氫氧化鈉溶液至過量，M～N段溶液的pH保持不變的原因是：2NaOH+CuCl₂=2NaCl+Cu（OH）₂↓（用化學(xué)反應(yīng)方程式解釋）．
（4）向一定質(zhì)量AgNO₃和Cu（NO₃）₂的混合溶液中加入Zn，溶液質(zhì)量與加入Zn的質(zhì)量關(guān)系如圖四所示，a點(diǎn)溶液中的溶質(zhì)有3種（填數(shù)字），b～c 段反應(yīng)為Zn+Cu（NO₃）₂=Zn（NO₃）₂+Cu（用反應(yīng)方程式表示），取d點(diǎn)的固體加入稀鹽酸可觀察到有氣泡產(chǎn)生現(xiàn)象．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)氯酸鉀在有催化劑的條件下分解速率加快，氯酸鉀在二氧化錳的催化作用下加熱生成氯化鉀和氧氣進(jìn)行分析；
（2）根據(jù)固體的溶解度曲線可以：①查出某物質(zhì)在一定溫度下的溶解度，從而確定物質(zhì)的溶解性，②比較不同物質(zhì)在同一溫度下的溶解度大小，從而判斷飽和溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的大小，③判斷物質(zhì)的溶解度隨溫度變化的變化情況，從而判斷通過降溫結(jié)晶還是蒸發(fā)結(jié)晶的方法達(dá)到提純物質(zhì)的目的；
（3）根據(jù)向一定量的氯化銅和稀鹽酸混合溶液中，逐滴加入氫氧化鈉溶液至過量，鹽酸會先于氫氧化鈉反應(yīng)，然后氯化銅再與氫氧化鈉反應(yīng)進(jìn)行分析；
（4）根據(jù)向一定質(zhì)量AgNO₃和Cu（NO₃）₂的混合溶液中加入Zn，鋅會先于硝酸銀反應(yīng)，然后再與硝酸銅反應(yīng)進(jìn)行分析．

解答 解：（1）氯酸鉀在有催化劑的條件下分解速率加快，氯酸鉀在二氧化錳的催化作用下加熱生成氯化鉀和氧氣，所以表示加入了催化劑的曲線是A，化學(xué)方程式為：2KClO₃$\frac{\underline{MnO_2}}{△}$2KCl+3O₂↑；
（2）①P點(diǎn)表示在t₂℃時，甲、乙物質(zhì)的溶解度是25g，所以飽和溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)都為$\frac{25g}{100g+25g}$×100%=20%；
②甲物質(zhì)的溶解度受溫度影響變化較大，所以當(dāng)固體甲中混有少量的乙時，可采用降溫結(jié)晶方法提純甲；
③t₁℃時，乙物質(zhì)的溶解度最大，甲物質(zhì)次之，甲、乙物質(zhì)的溶解度隨溫度的降低而減小，會析出晶體，丙物質(zhì)的降低溫度，不會析出晶體，應(yīng)該按照t₃℃時進(jìn)行計算，所以將t₃℃時甲、乙、丙的飽和溶液分別降溫至t₁℃，所得溶液溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)由大到小的順序為乙＞甲＞丙；
（3）向一定量的氯化銅和稀鹽酸混合溶液中，逐滴加入氫氧化鈉溶液至過量，鹽酸會先于氫氧化鈉反應(yīng)，然后氯化銅再與氫氧化鈉反應(yīng)，所以M～N段溶液的pH保持不變的原因是氫氧化鈉和氯化銅反應(yīng)生成氫氧化銅沉淀和氯化鈉，化學(xué)方程式為：2NaOH+CuCl₂=2NaCl+Cu（OH）₂↓；
（4）向一定質(zhì)量AgNO₃和Cu（NO₃）₂的混合溶液中加入Zn，鋅會先于硝酸銀反應(yīng)，然后再與硝酸銅反應(yīng)，所以a點(diǎn)溶液中的溶質(zhì)有3種，b～c 段反應(yīng)為鋅和硝酸銅反應(yīng)生成硝酸鋅和銅，化學(xué)方程式為：Zn+Cu（NO₃）₂=Zn（NO₃）₂+Cu，d點(diǎn)表示金屬鋅過量，所以d點(diǎn)的固體中含有置換出的銀、銅和過量的鋅，鋅和鹽酸反應(yīng)會生成氯化鋅和氫氣，所以取d點(diǎn)的固體加入稀鹽酸可觀察到有氣泡產(chǎn)生現(xiàn)象．
故答案為：（1）A，2KClO₃$\frac{\underline{MnO_2}}{△}$2KCl+3O₂↑；
（2）①20%；
②降溫；
③乙＞甲＞丙；
（3）2NaOH+CuCl₂=2NaCl+Cu（OH）₂↓；
（4）3，Zn+Cu（NO₃）₂=Zn（NO₃）₂+Cu，有氣泡產(chǎn)生．

點(diǎn)評 本題主要考查了化學(xué)中幾種常見的圖象，難度不大，需要分析反應(yīng)原理，然后認(rèn)真解答即可．